问题
选择题
铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的.己知内外轨道对水平面倾角为θ,如图所示,弯道处的轨道圆弧半径为尺,若质量为m的火车转弯 时的速度小于
,则( )Rgtanθ
A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C.这时铁轨对火车的支持力等于mg cosθ
D.这时铁轨对火车的支持力大于mg cosθ
答案
火车以某一速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力
由图可以得出
F合=mgtanθ(θ为轨道平面与水平面的夹角)
合力等于向心力,故
mgtanθ=m
,解得v=v2 R
.gRtanθ
当速度小于
,重力和支持力的合力大于向心力,对内轨道有挤压.内轨道对火车有斜向上的弹力,则铁轨对火车的支持力小于Rgtanθ
.故A正确,B、C、D错误.mg cosθ
故选A.